高级高强度钢:名称、等级和应用

高级高强度钢(AHSS)是指具有优良钢种的组合延性，韧性而且强度这使得它们可以被加工成更薄的薄片，提供优越的抗拉强度传统的钢．

钢铁是一种在全球范围内使用的材料，是推动社会和经济发展的主要因素。它推动了工业革命，是住房、基础设施、制造业和运输系统的基本组成部分。的汽车工业中国是全球最大的钢铁消费国和钢铁进步的驱动力，因为轻钢等级的发展对于满足越来越严格的质量和效率标准至关重要。汽车工业在提高车辆性能、减轻重量、降低成本、提高可靠性和提高燃油效率方面的要求，至少可以部分地得到满足AHSS的广泛采用[1]。

在这里，你将了解到:

• 高级高强度钢的命名法
• 不同的AHSS等级
• AHSS在汽车行业的参与

命名法

先进的高强度钢的命名成为可用时超轻钢车身-先进概念车(ulsa - avc)联盟采用了一个鉴定标准，规定了极限抗拉强度(UTS)和屈服强度(YS)[1]。

AHSS的命名遵循这个系统:

XX aaa / bbb

在那里,

XX钢型

aaa的最小值屈服强度(y)

bbb的最小值极限抗拉强度(ut)

唯有通过分级

先进的高强度钢等级可以分为第一代和第二代变种。

第一代AHSS家族

利用钢

双相(DP)钢因其优异的强度和延展性组合而在汽车工业中用途广泛。顾名思义，DP钢由软铁素体基体和10 - 40%体积马氏体的双重微观结构组成。具有双相组织的DP钢抗拉强度达到500 ~ 1200 MPa[1]，[2]。

复杂的阶段钢

复相钢由铁素体-贝氏体组织基体和少量硬相马氏体、残余奥氏体和珠光体组成。CP钢的极限强度超过800 MPa，抗拉强度为420 ~ 1030 MPa，具有高成形性和能量吸收，使其成为对抗汽车碰撞力[1]的合适选择。

相变诱导塑性

相变诱导塑性钢(TRIP)是一种具有高强度、高成形性和高延展性的新型AHSS钢种。相变诱导塑性是指软奥氏体通过塑性变形转变为硬马氏体的机理。TRIP钢通常含有0.1至0.4 wt%的碳和其他合金元素，如铝、钛、硅、镍和钒。TRIP抗拉强度为500 ~ 1050MPa，总伸长率为12 ~ 32%[1]，[2]。

马氏体钢

马氏体(MS)钢是在奥氏体快速冷却捕获碳时产生的。由于无法扩散，碳原子将面心立方晶体结构转变为体心立方晶体结构。这是奥氏体最困难的转变，因此马氏体钢必须经过软化处理并提高延展性。这种AHSS钢的抗拉强度范围为720到1680 MPa[1]。

第二代AHSS家族

Twinning-induced可塑性

孪生诱导塑性(TWIP)钢的锰含量很高，为22%至30%，除了铁，还包括其他元素，如碳、硅和铝。这些AHSS类型具有优异的强度和延展性。抗拉强度1100 ~ 1650 MPa，延伸率60 ~ 90%。顾名思义，twip是以机械孪生命名的，其特征是两个晶体区域在结构上相互镜像[1]的变形和对称不连续。

奥氏体不锈钢

奥氏体不锈钢(AUST SS)含有超过50%的铁，16 - 26%的铬和少于35%的镍。AUST SS具有优异的耐腐蚀性、高成形性和良好的疲劳强度。该钢的屈服强度范围为200 ~ 1400mpa，抗拉强度范围为900 ~ 1200mpa[1]。

汽车行业的AHSS

AHSS的主要市场驱动力是汽车行业。先进高强度钢在汽车制造业中的一个关键属性是耐撞性。这是指在正面和侧面碰撞时，车辆在变形的同时为乘客提供足够的生存空间的能力。车辆可分为安全区和破碎区。安全区域是乘客和司机所在的隔间，因此必须有很高的强度。破碎区设计用于接收冲击，变形，吸收碰撞能量，保护乘客[3]。

M.Y.德米里，先进高强度钢:科学、技术与应用， OH: ASM国际，2013。

D.J. Schaeffler，“先进高强度钢介绍-第一部分”，2005[在线]。可用:https://www.thefabricator.com/stampingjournal/article/metalsmaterials/introduction-to-advanced-high-strength-steels---part-i［2019年11月11日访问]

[3] H. Safari和H. Nahvi，“使用先进的高强度钢提高汽车耐撞性”，国际耐撞性杂志， vol. 23 (6)， pp. 645-659, 2017。

侧边栏内容引用:

[a] W. Bleck，“用于汽车工业的先进高强度钢-从微结构到纳米结构”，钢铁行业，134， 7, pp. 25-34, 2014。

[b]李志强，李志强，“高强度钢(AHSS)的微观结构优化研究”，国际钢铁研究，88， 10, pp. 1-21, 2017。